产品说明
TA Instruments 公司邀请您体验全球最具成效的动态蒸汽吸附(DVS)分析仪 Discovery SA。融合尖端工程技术,在细节处精益求精,DVS 技术全面升级,打造全新用户体验。Discovery SA 凭借行业领先的性能,极其广泛的湿度控制范围,以及易于使用等特点,可完全满足您的需求,超出您的期望。
产品特点
准确获取最佳吸附数据
采用对称式微量天平和高级湿度箱设计,基线稳定性和称重分辨率实现行业领先。SA 可从很少的材料数量和/或疏水样品中准确获取吸附分析数据。
生产效率和可靠性
自动进样器和加湿器自动填充泵允许对高达 10 或 25 个样品的实验性问题进行编程。即使是在温湿度较高或长时间持续测量的情况下,也能实现全天候 24 小时产能持续运转,绝对可靠,且无需进行用户交互。
易用性和合规性
APP 式触摸屏以及符合 21 CFR 第 11 部分要求的 TRIOS 软件可为用户提供从仪器控制、方法设置、以及实验到数据评估整个工作流程独一无二的完美体验。
技术
湿度控制范围广
精确的宽范围湿度控制,可实现可靠的吸附分析
Discovery SA 湿度控制精确,称重性能行业领先,便于测量、分析和优化样品材料的水吸附性。
要想评估先进材料的吸附性,必须准确控制从完全干燥状态到几乎凝结整个过程的湿度。Discovery SA 可提供从 5℃ 到 85℃ 整个温度范围内 0%RH 到 98%RH 的湿度控制。仅当以小的可控增量覆盖整个适度范围时,才能对表面吸附性、吸附性、水合作用或孔隙凝结等全面影响进行评估。
两个质量流量控制器可准确计量气体,并将其按比例分配到一个对称、绝缘良好的铝制腔体中。该腔体包括加湿器、气体传输混合管线、以及易于访问且以相同方式放置的样品测量室和参比测量室。腔体内的温度调节范围介于 5℃ 到 85℃ 之间,通过热电偶(Peltier)设备和闭环系统内的精密温度传感器实现。质量流量控制器通过调整湿气(饱和气体)和干气的量,使得到的湿度介于 0% 到 98% RH 之间。两个相同的 RH 控制器均位于样品坩埚和参比坩埚附近,持续提供湿度读数。这样设计的好处在于可以实现精确的温度控制,使样品室和参比室内气氛达到高度一致,从而使天平拥有出色的基线稳定性和称重灵敏度。
湿度控制
微晶纤维素(MCC)是一种吸湿性良好的材料。采用 Discovery SA 测量 MCC 吸湿性得出的数据绘制在 RH 上,如左图所示。图中红色符号代表的是 COST 90 实验室间测试发布的且认证过的参比值。在整个 RH 范围的置信区间,采用 Discovery SA 测量得出的数据与这些认证过的值完全一致。
测量数据与参比数据完全一致即可证明:
MCC 在 0% RH 时的初始干燥效率
Discovery SA 对温湿度控制的准确性
湿度控制验证
用户可通过 Discovery SA TRIOS 软件内置湿度验证功能和潮解法在样品处确定湿度水平。此方法符合 ASTM E2551。
左图汇总了在 25℃ 时使用三种潮解盐得出的湿度控制验证数据。经证实,Discovery SA 的湿度控制范围较宽,为 11% – 93%,准确度在 ±1% 以内。
稳健可靠的自动化
提高吸附分析生产效率
集成的 Discovery SA 自动进样器具有可编程的多位样品转盘,可通过半球形石英(或有金属镀膜的石英)坩埚自动分析多达 10 个样品,并且使用可选托盘和铂或密封铝盘可分析 25 个样品。该设计可以平稳有效地装载和卸载样品盘而不影响平衡。所有的样品测试都是在软件自动控制下完成的,包括样品盘归零、样品盘装载、样品称重、自动进样器移动、湿度箱移动和样品盘卸载等过程。Discover SA 巧妙地将硬件与 TRIOS 软件相结合,实现预编程分析、数据自动化处理、比较、结果呈现等目的,从而提高其生产效率。
更合适您样品材料的样品盘
Disvoery SA 可使用半球形带金属镀膜的石英坩埚(180 μL)和可选的铂金样品盘(100 μL)。石英坩埚体积大,抗静电能力强,采用开放式设计,可使气体样品实现良好接触,达到快速平衡,因此,通常用于吸附分析。铂金盘适用于大部分材料的 TGA 分析。它不仅可以实现样品和气体的良好接触,还能通过 25 位自动进样器托盘提高生产效率。也可选择密封铝盘以确保易于吸潮或挥发损失的材料的完整性。将样品装入铝盘,盖上盖子,然后将其放入自动进样器托盘。由于样品盘已盖上盖子,盘内样品被隔离,不会与外界空气接触。自动进样器内的盘打孔装置一旦自动打开样品盘盖子,就可将其放入天平上。
稳健可靠的自动化,吸附分析不中断,且无需监控
一旦吸附测量时间过长,或是在 RH 值较高的情况下进行测量,加湿器内的水就会被消耗掉。如果使用标准的吸附分析仪,就会要求用户定期检查加湿器水位,然后手动加水。Discovery SA 是市面上唯一一款提供加湿器自动加水功能的仪器。液面传感器测量加湿器水位,控制加水泵。加湿器一旦需要加水,加水泵就会从外部储水瓶中自动加水。有了这一功能,不再需要执行费时费力且容易出错的水位手动监测工作。加上自动进样器的作用,使该吸附分析仪的可靠性和生产效率达到一个前所未有的水平。
“APP”式触摸屏
APP 式触摸屏、功能强大的新 TRIOS 软件与能实现自动校准和验证例行工作的稳健可靠的自动进样器无缝协作,显著改善实验室工作流程和生产率。
获取优质数据从未如此易如反掌!
触摸屏的特点和优点:
设计符合人体工学,可轻松查看和操作
功能丰富,可简化操作并提升用户体验。触摸屏具备以下功能:
开始/停止运行
实时绘图
自动进样器校准
显示测试与仪器状态
动态查看方法
样品盘的装载/卸载以及归零
实时信号
高级分段方法
系统信息
测量实践
吸附分析 — 实验程序
吸附分析可以量化样品材料与湿度之间的相互作用。吸附分析时,通过手控温度(T)和相对湿度(RH)这两个条件测量样品材料的重量。测试过程中,这两个属性其中一个保持不变,而另一个会逐步改变或是连续改变。下表列出了四种适用于采用 Discovery SA 执行吸附测量的控制方式,这些方式都比较灵活。
Discovery SA 采用硬件和 TRIOS 软件相结合的设计,允许用户根据单个应用案例,选择可获得最有用数据的程序。
逐步改变 RH 或 T 会立即导致样品重量发生变化,经过长时间后,重量又会达到一个新的平衡,进而保持不变。平衡时间视样品和实验条件而定,且具有材料的吸附动力学特征。逐步改变 RH 不仅具有吸收动力学特征,还能提供湿度吸附总量。这对于确定样品材料中水的扩散系数非常重要。因此,在恒温条件下逐步改变 RH 被确立为类标准法。
然而,改变温度而不是 RH 也能提供有价值的信息。此过程在恒温情况下模拟应用的能力比改变 RH 时的能力强很多,具体视用例和材料处理而定。通过温度相关吸附数据,可得出关于样品材料和吸附水之间键合强度相关的结论。
但是,连续改变 RH 或 T 会使样品重量连续变化。如果样品材料的吸附动力学速度够快,得到的重量数据就与实时测量的准平衡吸附数据一致。在吸附过程动力学足够快的情况下,斜坡程序提供有争议的数据的时间比采用逐步程序时的时间短很多。这又是另一种可用于提高 Discovery SA 吸附分析生产效率的方法。
吸附分析 — 等温线图和等水分线图
样品材料的重量在 T 和 RH 受控的情况下进行记录。在下面的示例中,RH 或 T 的阶跃变化会引发样品材料的重量发生变化。微量天平持续记录样品重量。
记录的重量随时间变化的情况是吸附动力学的特征。它呈现的是材料吸收湿度或吸湿的速度以及材料释放湿度或解湿的速度。这是样品材料的特征属性。如果使用的 TRIOS 具有可提供吸附动力学时间常数 k 的指数模型,则重量变化是适用的。
一旦样品重量接近恒定值(mEQ),就表示达到吸附平衡。此时获得的一组数据(RH、T 和 mEQ 值)就是吸附等温线或等水分线中的某一个点。采用相同方式记录多个 RH 或 T 值的数据就可用于绘制一条完整的吸附等温线或等水分线,如下所示。
吸附等温线图(T = 常数)
等温线图用于指示 RH 对水吸附的影响。等温线非常适用于评估样品材料的物理属性和吸附类型。
吸附等水分线图(RH = 常数)
等水分线图用于指示 T 对水吸附的影响。它们非常适用于评估材料与水分子之间的化学相互作用。